陣列天線方向圖綜合算法研究

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1、西北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文陣列天線方向圖綜合算法研究姓名:劉燕申請學(xué)位級別:碩士專業(yè):電磁場與微波技術(shù)指導(dǎo)教師:郭陳江20070301西北1=業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要隨著高速計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,智能優(yōu)化算法因其魯棒性強(qiáng)、適合多目標(biāo),且對目標(biāo)函數(shù)無可微性要求等特點(diǎn),在天線設(shè)計(jì)領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用。本文主要研究分析了兩種智能優(yōu)化方法一遺傳算法和粒子群算法,以及這兩種算法在陣列天線方向圖綜合中的應(yīng)用。遺傳算法是一種模擬自然界生物進(jìn)化規(guī)律的迭代算法,通過選擇、復(fù)制、交叉和變異等算子進(jìn)行進(jìn)化操作,逐步靠近最優(yōu)解。本文對遺傳算法的原理和特點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)的闡述,使用一種改進(jìn)

2、的十進(jìn)制編碼的遺傳算法對陣列天線的激勵電流幅度和相位進(jìn)行優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)了陣列天線的旁瓣電平控制和主瓣形狀控制?;谠摳倪M(jìn)的遺傳算法,使用唯相位方法設(shè)計(jì)方向圖可重構(gòu)天線,得到了具有兩種方向圖形狀的方向圖可重構(gòu)天線。粒子群算法是新提出的一種簡單易用且有高性能的優(yōu)化算法,與遺傳算法相比,粒子群算法理論簡單易懂、參數(shù)少、源程序設(shè)計(jì)更加簡單,但進(jìn)化后期容易陷入局部最優(yōu),針對此缺點(diǎn)本文研究分析了幾種改進(jìn)方法。最后使用一種帶變異算子的改進(jìn)的粒子群算法進(jìn)行方向圖綜合設(shè)計(jì),對陣列天線實(shí)現(xiàn)了旁瓣電平控制、主瓣形狀設(shè)計(jì)和在指定位置形成深零點(diǎn)和凹口。關(guān)鍵詞:遺傳算法,粒子群算法,可重構(gòu)

3、天線,方向圖綜合,凹口西北T業(yè)大學(xué)碩十學(xué)位論文AbstractWiththedevelopmentofhigh-spaedcompmertechnology,intelligentoptimizationalgorithmsarewidelyusedintheareaofantennadesign,becauseofitsrobust,fitformud-objectandwithoutrequiringfordifferentiability.Therearetwointelligentoptimizationalgorithmsarediscussedi

4、nthisthesis--GeneticAlgorithm(GA)andParticleSwarmOptimizationAlgorithmO'so),andtheapplicationsofthesealgorithmsinsynthesisantenna.GeneticAlgorithm(GA)isarandomsearchmethodbasedonthebiologicalevolution.Thebestsolutionisobtainedthoughselecting,rep!icating,crossingandmutating.11地theor

5、yandcharacteristicofGAispresented.Theelement'scurrentamplitudeandphaseoflmeararrayantennaareopt'unizp.a(chǎn)toreducethemaximumsidelevelandcontrolthebeamshape,withanimprovedreal-codeGeneticAlgorithm.T11isimprovedGeneticAlgorithmisalsousedtodesignpatternreconfigurableantenna,simulationres

6、ultsaboutapatternreeonfigurablearrayantenrmwhichhastwoswitchablestatesaregiventoindicatethatthemethoddiscussedinthispaperisefficiencytodesignpatternreconfigurableantenna.ParticleSwarmOptimizationAlgorithm(Pso)isanewintelligentoptimizationalgorithm,comparedwithGA,PSOhassimplerprinci

7、ple,fewerparameters,fasterconvergence,andmorestablerobust.SeveralimprovedPS0arediscussedtoreformtheshortageoftraditionalPS0.AnimprovedPS0withmutationisusedtoreducethemaximumsidelevel,con仃olpatternsynthesisofmlt朗1Ila,formdeepzerosandnotchesindemandedpositions.Keywords:GeneticAlgorit

8、hm(OA),ParticleSwarmOptimi

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